Dotnet testing autofixture basics

AutoFixture 基礎：自動產生測試資料

安裝套件

<PackageReference Include="AutoFixture" Version="4.18.1" />
<PackageReference Include="AutoFixture.Xunit2" Version="4.18.1" />

或透過命令列安裝：

dotnet add package AutoFixture
dotnet add package AutoFixture.Xunit2

核心 API 摘要

API	用途	預設行為
fixture.Create<T>()	產生單一物件	自動填充所有屬性
fixture.CreateMany<T>()	產生集合	預設 3 個元素
fixture.Build<T>()	精確控制屬性	搭配 With/Without
OmitAutoProperties()	只設定必要屬性	其餘保持預設值

基本使用

Fixture 是核心類別，提供自動產生測試資料的能力：

• 基本型別：int（隨機正整數）、string（GUID 格式）、decimal、bool、DateTime、Guid
• 複雜物件：自動建構巢狀物件與集合屬性，所有層級的屬性都會自動填入值
• 集合產生：CreateMany<T>() 預設產生 3 個元素，可指定數量如 CreateMany<T>(10)

完整程式碼範例請參考 references/basic-usage-examples.md

Build<T>() 精確控制

當需要對特定屬性進行控制時，使用 Build<T>() 模式：

方法	用途	範例
.With(prop, value)	指定固定值	.With(x => x.Name, "測試客戶")
.With(prop, factory)	使用工廠方法產生值	.With(x => x.Price, () => random.Next())
.Without(prop)	排除屬性，保持預設值	.Without(x => x.InternalId)
.OmitAutoProperties()	不自動設定任何屬性	只設定關心的屬性

循環參考處理

當物件包含循環參考時（如 Category 的 Parent 屬性指向自己），AutoFixture 預設會拋出 ObjectCreationException。

解決方案： 使用 OmitOnRecursionBehavior，移除預設的 ThrowingRecursionBehavior 並加入忽略循環參考的行為。

建議： 建立 AutoFixtureTestBase 基底類別統一處理循環參考，避免在每個測試中重複設定。

完整程式碼範例請參考 references/build-and-customization.md

xUnit 整合

Fixture 共享客製化

在測試類別建構函式中使用 Customize<T>() 設定共用的資料產生規則，所有測試方法共享同一個 Fixture 設定。

結合 Theory 測試

搭配 [Theory] + [InlineData]，使用 Build<T>().With() 針對不同輸入情境設定關鍵屬性值，驗證各情境的預期行為。

匿名測試原則

測試應該關注「行為」而不是「資料」：

• 好的做法： 使用 fixture.Create<T>() 產生任意有效資料，驗證操作結果
• 避免： 依賴隨機產生值的具體內容（如假設年齡大於 18）
• 正確： 使用 Build<T>().With() 明確設定影響測試結果的關鍵值

完整程式碼範例請參考 references/xunit-integration-examples.md

進化比較：Test Data Builder vs AutoFixture

層面	Test Data Builder	AutoFixture
程式碼行數	40+ 行 Builder + 測試	5 行測試
維護成本	物件改變需更新 Builder	自動適應變化
開發時間	先寫 Builder 再寫測試	直接寫測試
大量資料	需要迴圈	CreateMany(100)
可讀性	業務語意明確	需理解 AutoFixture

完整比較程式碼與混合策略請參考 references/xunit-integration-examples.md

混合策略建議

結合 Test Data Builder 與 AutoFixture 的優點：

• 使用 AutoFixture 建立基礎資料，再用 Builder 加工
• 使用 TestDataFactory 封裝常用的資料產生模式
• 大量隨機資料產生使用 CreateMany<T>(count)

完整比較程式碼與混合策略請參考 references/xunit-integration-examples.md

實務應用場景

AutoFixture 在實務中常用於以下場景：

• Entity 測試：搭配 Theory 驗證不同輸入場景
• DTO 驗證：使用 Build<T>() 產生符合驗證規則的資料
• 大量資料測試：使用 CreateMany() 產生批次資料
• 服務層測試：搭配 NSubstitute 自動產生 Mock 參數

完整程式碼範例請參閱 references/practical-scenarios.md

常見問題

Q1: 何時該用 AutoFixture，何時該用固定值？

• 用 AutoFixture：不影響測試結果的「填充」資料，如使用者的 Email、地址等
• 用固定值：影響測試邏輯的「關鍵」資料，如折扣計算中的客戶類型、年齡驗證中的年齡值

Q2: CreateMany 預設產生幾個？如何調整？

預設產生 3 個元素，可透過參數指定數量：fixture.CreateMany<T>(10)。若要全域調整，使用 fixture.RepeatCount = 5。

Q3: AutoFixture 產生的字串格式不符合需求？

使用 Build<T>().With() 指定格式，或搭配 Customize<T>() 設定全域規則。若需要真實感資料，考慮整合 Bogus。

最佳實踐

應該做

1. 使用匿名測試概念 — 專注於測試邏輯而非具體資料
2. 只在必要時固定特定值 — 使用 Build<T>().With() 設定關鍵屬性
3. 建立共用基底類別 — 統一處理循環參考等共同配置
4. 合理的集合大小 — 根據測試目的調整 CreateMany() 數量

應該避免

1. 過度依賴隨機值 — 不要假設隨機值的具體內容
2. 忽略邊界值 — 仍需要明確測試邊界情況
3. 濫用自動產生 — 簡單測試可能用固定值更清楚

程式碼範本

請參考 templates 資料夾中的範例檔案：

• basic-autofixture-usage.cs - 基本使用方式
• complex-object-scenarios.cs - 複雜物件與循環參考
• xunit-integration.cs - xUnit 整合與 Theory 測試

輸出格式

• 產生使用 AutoFixture 的測試類別（.cs 檔案）
• 包含 Fixture.Create/CreateMany/Build 用法範例
• 提供 .csproj 套件參考（AutoFixture、AutoFixture.Xunit2）
• 包含循環參考處理與自訂行為設定

參考資源

原始文章

• Day 10 - AutoFixture 基礎：自動產生測試資料
  • 鐵人賽文章：https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10375018
  • 範例程式碼：https://github.com/kevintsengtw/30Days_in_Testing_Samples/tree/main/day10

官方文件

• AutoFixture GitHub
• AutoFixture 官方網站
• AutoFixture 快速入門

相關技能

• dotnet-testing-autofixture-customization - AutoFixture 進階自訂
• dotnet-testing-autofixture-bogus-integration - AutoFixture + Bogus 整合
• dotnet-testing-autofixture-nsubstitute-integration - AutoFixture + NSubstitute 整合
• dotnet-testing-autodata-xunit-integration - AutoData 與 xUnit 整合
• dotnet-testing-test-data-builder-pattern - Test Data Builder Pattern